在判断机构的自由度时,需要注意以下两点:
正确计算活动构件数和运动副数。活动构件数是指构成机构的、有独立运动(包括转动和移动)的构件数。而运动副数是指机构中两构件接触组成的运动副数。
排除局部自由度和虚约束。局部自由度是指机构中某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动,这些局部自由度需要除去。虚约束则是在机构中某些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用,这些也需要排除。
在计算平面机构的自由度时,需要注意以下几点:
要正确计算运动副的数目。对于由m个构件组成的复合铰链,有(m-1)个转动副。如果两构件多处接触构成转动副,且转动轴线重合;或者在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行;或者两构件构成平面高副,且各接触点公法线彼此重合,则都只能算作一个运动副(一个转动副,一个移动副,一个平面高副)。如果两构件在多处相接触构成平面高副,而在各接触点处的公法线方向彼此不重合,就构成了复合高副,它相当于一个低副。
要除去局部自由度。有些机构中,某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动,这些局部自由度需要除去。
要除去虚约束。在机构中,有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用,这些约束被称为虚约束,需要排除。
综上所述,正确计算活动构件数、运动副数并排除局部自由度和虚约束是判断机构自由度的关键。
主要是判断活动件的个数,除了机架其他属于活动件。不过几个活动件联系在一起,只能算一个活动件。例如:一根轴上两个齿轮,齿轮与轴一起只能算一个活动件。运动副个数,有K件联系在一点,运动副个数=K-1。